有限状态机实验报告
一、 实验目的
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进一步学习时序逻辑电路 了解有限状态机的工作原理
学会使用“三段式”有限状态机设计电路 掌握按键去抖动、信号取边沿等处理技巧
二、 实验内容
用三段式有限状态机实现序列检测功能电路
a) 按从高位到低位逐位串行输入一个序列，输入用拨动开关实现。 b) 每当检测到序列“1101”（不重叠）时，LED指示灯亮，否则灭，例如
i. 输入： 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 ii. 输出： 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1
c) 用八段数码管显示最后输入的四个数，每输入一个数，数码管变化一次 d) 按键按下的瞬间将拨动开关状态锁存
i. 注意防抖动（按键按下瞬间可能会有多次的电平跳变）
三、 实验结果
1. Rst_n为0时数码管显示0000，led灯不亮，rst_n拨为1，可以开始输入，将输入
的开关拨到1，按下按钮，数码管示数变为0001，之后一次类推分别输入1，0,1，按下按钮后，数码管为1101，LED灯亮，再输入1，LED灯灭，之后再输入0，1（即共输入1101101使1101重叠，第二次LED灯不亮），之后单独输入1101，LED灯亮 2. 仿真图像 刚启动时使用rst_n
一段时间后
其中Y代表输出，即控制led灯的信号，sel表示数码管的选择信号，seg表示数码管信号
四、 实验分析
1、 实验基本结构
其中状态机部分使用三段式结构：
2、 整体结构为：
建立一下模块： Anti_dither.v
输入按键信号和时钟信号，输出去除抖动的按键信号生成的脉冲信号op
这一模块实现思路是利用按钮按下时会持续10ms以上而上下抖动时接触时间不超过10ms来给向下接触的时间计时，达到上限时间才产生输出。
Num.v
输入op和序列输入信号A,时钟信号clk和复位信号，复位信号将num置零，否则若收到脉冲信号则将num左移一位并将输入存进最后一位。输出的num即为即将在数码管上显示的值
Scan.v
输入时钟信号，对其降频以产生1ms一次的扫描信号。
Trigger.v
这一模块即为状态机模块，按三段式书写。
整个模块的输入为时钟信号，脉冲信号，序列输入变量，复位信号，输出LED灯控制信号Y。
第一段是状态转换模块，为时序逻辑电路，功能是描述次态寄存器迁移到现态寄存器。即如果收到复位信号将现态置零，否则将上次得到的next_state赋给current_state。 第二段是描述状态转移的条件判断，即对于输入的现态，判定对于不同的输入A(或无输入)，下一状态将怎么确定。为组合逻辑电路。
第三段是格式化描述次态寄存器输出，即处理输出信号。即对于不同的现态和输入得到输出。
Display.v
这一模块输入已经得到的结果，来产生显示。
输入时钟信号，扫描信号，复位信号和之前得到的num和Y输出，来得到数码管的显示sel和seg以及LED灯的亮灭。其中对得到的扫描信号再次分频，得到1/4的频率分别显示num的四位。
Top.v
综合各模块。
测试代码：
用forever使时钟动起来后，先复位，然后模拟各输出和按钮信号的短时抖动，并将上述过程放入forever中重复进行。
五、 附录
源代码：
Anti_dither.v
module anti_dither( input clk, input btn, input rst_n, output reg op );
reg [19:0] cnt; reg oi; initial begin op=0; cnt=0; oi=0; end
always@(posedge clk) begin if(op==1) op=0; if(btn!=oi) begin
if(cnt==20'd1000_000) cnt=0;
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